K中間子

K中間子（ケーちゅうかんし、英: Kaon、ケーオン）は、1947年にジョージ・ロチェスターとクリフォード・バトラー（英語版）により宇宙線の中から発見された中間子の一つ。霧箱の中でV字の飛跡を残す「奇妙な粒子」として発見された。1964年には中性K中間子の崩壊過程でCP対称性の破れが初めて観測され、この業績でジェイムズ・クローニンとヴァル・フィッチは1980年のノーベル物理学賞を受賞した。

概要

K中間子は第一世代のクォークと第二世代のストレンジクォークからなる。種別はK^−、K^+、K^0、${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$の4種類がある。

K^−はストレンジクォークと反アップクォーク、K^+は反ストレンジクォークとアップクォークからなる。 またK^0は反ストレンジクォークとダウンクォーク、${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$はストレンジクォークと反ダウンクォークからなる。K^−とK^+は粒子・反粒子の関係となっている。K^0と${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$の関係も同様。

荷電K中間子（K^−、K^+）の質量は約494 MeV/c^2、寿命が1.2 × 10^−8 秒である。中性K中間子（K^0、${\displaystyle {\overline {K^{0}}}}$）の質量は約498 MeV/c^2、寿命が5.2 × 10^−8 秒の長寿命のものと、9.0 × 10^−11 秒の短寿命のものがある。

K^+とK^-の寿命は0.1%の精度で一致しており、CPT対称性が良く成立していることを示している。

K^+の崩壊パターンと分岐比は次のようになっている:

1. ${\displaystyle \mu ^{+}\nu _{\mu }}$ (約63.6%);
2. ${\displaystyle \pi ^{+}\pi ^{0}}$ (約20.7%);
3. ${\displaystyle \pi ^{+}\pi ^{+}\pi ^{-}}$ (約5.6%);
4. ${\displaystyle \pi ^{0}e^{+}\nu _{e}}$ (約5.0%);
5. ${\displaystyle \pi ^{+}\pi ^{0}\pi ^{0}}$ (約1.8%)

関連項目

• 中間子
• K中間子水素

外部リンク

• STRANGE MESONS - パーティクル・データ・グループによるストレンジ中間子のデータ